全厂能量系统优化-中石化节能技术服务公司

中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany全厂能量系统优化中石化节能技术服务公司中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany汇报内容一、全厂能量系统优化思路二、全厂能量系统优化案例中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany汇报内容一、全厂能量系统优化思路二、全厂能量系统优化案例中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany1.1节能形势•近年来，节能的压力越来越大，但各炼化企业在2014年节能工作反而出现一定程度的下滑（见下表），综合能耗上升的企业达24家，而炼油加工能力排名前15的企业综合能耗下降的只有5家，即使是综合能耗下降的企业也只是小幅下降，只有一家下降大于1kgoe/t。•尽管能耗上升的因素众多，但也在一定程度上反应了近年节能工作的艰难程度，节能工作进入瓶颈期。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2013201420132014序号单因耗能炼油能耗千克标油/吨•因数千克标油/吨集团平均能耗8.238.3057.2359.5117.647.8544.6446.0528.028.0449.7951.4337.717.8552.5051.7749.7710.1350.1055.6957.487.1857.7656.4668.388.1354.0254.0176.766.7757.1457.2088.048.6856.0760.8198.438.2655.4855.21107.277.6460.5059.82119.209.4747.7262.22128.398.3663.9566.36138.869.0464.2664.27148.738.2768.6880.36157.477.8159.1764.98168.709.3169.4572.38178.438.1557.9258.09188.578.4573.4775.84198.528.6270.3870.98208.288.4778.6080.59218.288.0263.1064.23229.749.6950.8854.49237.947.5663.7562.79248.348.5862.9866.06259.278.6669.1667.552610.319.7986.9285.21279.058.9359.7960.71289.9310.5460.9771.34298.048.8877.3584.743011.6011.4578.4079.31319.789.8686.8887.453211.1311.2782.8478.413311.0610.9878.7078.853410.013.6878.1827.24中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany1.1节能形势•进入当前节能的瓶颈期，是时代发展的必然结果，因为在前一段时期，企业在单元、设备等局部的优化做了大量的工作，取得了很好的效果，但再往前进一步却很困难了。•炼油化工企业的节能工作进行到现在，真的没有大幅度降低能耗的可能了吗？•答案是否定的，各企业的节能潜力仍然很大。•只有运用新的理念、新的方法，不同于传统的局部的优化理念及方法，才能再次发掘更大的节能潜力，那就是全厂能量系统优化。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany7/17全局子系统低温热综合优化利用工艺改进和优化装置间热联合辅助系统用能优化蒸汽动力系统优化单元以工艺改进为基础的多层次递进式集成优化技术——实现单元、子系统及系统全局的协同优化新设备新技术中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany1.2具备条件•全厂能量系统优化是一项非常细致，而又具有挑战性以及开拓性的工作。•最基本的，必须熟悉全厂所有工艺装置以及辅助的系统的工艺流程以及用能情况，而且要细致到具体每一个塔设备的运行情况，每股物流的换热流程及参数。只有这样，才能深入分析装置中存在的用能瓶颈。•其次，需要掌握运算的工具，如Aspen、PRO/II等流程模拟软件，夹点分析软件等。可以应用上述工具对装置用能设备开展定量的模拟计算分析中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany1.2具备条件•再次，需要时常接触新技术，可能还需要应用多种新技术相互配合才能实现效益的最大化。•最重要的，必须要站在全局的角度考虑全厂能量的合理利用，必须非常清楚哪些装置存在哪些温位的低温热、热量有多少，在哪些装置存在热阱，需求热量多少、温度多少；利用什么途径实现低温热的利用，热媒水联合？发汽？制冷？采暖？发电？还需要考虑低温热利用后蒸汽平衡优化的问题……中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany汇报内容一、全厂能量系统优化思路二、全厂能量系统优化案例中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.全厂能量系统优化案例•本文以北方某炼油企业为案例，应用全厂能量系统优化的理念对全厂进行用能优化，结果显示：–优化后，冬季供暖输出热量可提高至5100×104kcal/h，减少了1.0MPa蒸汽消耗（冬季18t/h，夏季34t/h），增加3.5MPa蒸汽产汽量5t/h，节省3.5MPa蒸汽6.5t/h，节省了燃料气消耗880kg/h。•装置如下–200万吨/年重催（三催化），80万吨/年催化（二催化），60万吨/年气分，80万吨/年蜡油加氢，80万吨/年重整，80万吨/年柴油加氢，80万吨/年航煤加氢中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.1瓶颈分析•存在的主要用能瓶颈：1、区域内拟新建一套三废装置（污水汽提、溶剂再生、硫磺回收），以替代老的三废装置，新三废消耗约80t/h的1.0MPa蒸汽，同时产生80t/h凝结水需处理。2、气分装置离催化装置较远，无法直接物料热联合，只能与两套催化采用热媒水热联合，但热媒水送气分温度不高（95℃），两台脱丙烷塔（100℃）、脱异丁烷塔（58℃）仍消耗蒸汽共26t/h。3、该厂承担社区供暖任务，但原流程只有二催化顶循油余热加热采暖水，供热量有限，约750×104kcal/h，社区另外还有五台燃烧锅炉供热。社区拟取消燃煤炉，改用天然气炉，希望炼厂能增加供热量，以减少天然气成本。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.2优化思路•主要优化思路：–优化工艺装置流程，如换热网络优化，分馏塔的优化等，尽可能做温位匹配、梯级利用，从源头减少装置蒸汽消耗；–通过优化，尽可能的挤出高温位的热量，从大系统角度综合考虑区域低温热的利用，应用多项先进的技术，尽可能回收低温热。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化原料油75℃循环氢67℃E503BE503ACDD509D508D503D504A501A502E504172℃冷低分油144℃282℃反应产物271℃44℃216℃182℃E502E501360℃332℃333℃266℃干气含硫污水去D505含硫污水去C60197℃尾油中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化硫化氢汽提塔C601塔冷低分油热低分油产品分馏C602塔F602热高分气75℃152℃去FCC装置E615E614263℃175℃258℃144℃171℃171℃43℃151℃185℃173℃A602A601178℃E606E504136℃A606E606250℃E611中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化用能瓶颈分析（1）装置掺炼焦化汽油。导致用能存在以下个瓶颈，一是不能热进料，进料温度过高会使汽油气化而导致原料油泵气蚀二是必须设置分馏塔，增加了分馏系统的能耗。（2）热高分气热量回收不充分。热高分气仅与冷低分油换热，而冷低分油的量为4.5t/h。（3）现流程为炉后混氢流程，即原料油与循环氢分别与反应产物换热，反应进出料换热流程效率偏低。（4）装置热出料温度较低。尾油去催化裂化作原料，尾油从分馏塔出来后温度较高，发生了6t/h的0.35MPa蒸汽，发汽后再与升压后原料油换热，最后用空冷冷却至135℃出装置。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化•优化方案（1）取消掺炼焦化汽油，焦化汽油改为进柴油加氢装置。（2）取消分馏塔。取消掺炼焦化汽油后，反应产物中石脑油馏分将大幅减少。（3）装置热进料。根据上游四蒸馏的运行情况，换热后的减三线、减四线温度约为150℃，进本装置的温度为140℃（4）增加热高分气/循环氢换热匹配，可充分回收热高分气余热，提高循环氢的温度。（5）反应进出料换热流程优化，由炉后混氢改为炉前混氢，提高传热效率。中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化原料油，140℃E503BE503ACDD508D503D504A501A502NE505177℃冷低分油130℃反应产物44℃E502E501360℃321℃干气含硫污水去D505含硫污水去C601循环氢，67℃117℃冷低分油D509中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化硫化氢汽提塔C601塔热低分油75℃175℃173℃A601去FCC装置中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.3蜡油加氢装置优化•优化效果–优化后，节约反应炉及分馏炉燃料约710kg/h；–减少0.35MPa蒸汽产汽量6t/h，但也提高供催化热输出温度，从136℃提高至172℃，预计将增加催化装置3.5MPa产汽量3t/h，中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.4三催化装置优化•主要有两个问题，一是装置仍有大量余热未回收利用，二是换热流程未能完全做到温位匹配，梯级利用，具体如下：（1）除盐水流量大（180t/h），温度低（30℃），需要加热至112℃进除氧器，在装置内吸收了大量高温位的热量，吸收热量达1470×104kcal/h（2）顶循油、分馏塔顶油气仍有大量低温热未回收，与气分热媒水换热后的温度分别为108℃和82℃，未回收的热量约1950×104kcal/h，同时气分热媒水输出温度偏低（97℃）。（3）稳定汽油热量利用不充分。稳定汽油与解吸塔进料换热后温度仍有90℃，然后直接空冷冷却，未回收热量约590×104kcal/h中石化节能技术服务公司SinopecEnergy-SavingTechnologyServiceCompany2.4三催化装置优化•优化方案（1）新三废80t/h的高温凝结水拟送三催化除氧器，相应地减少热力厂来冷除盐水量80t/h，可以减少除盐水吸收热650×1